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Energierückgewinnung

Neue Turbinentechnologie nutzt überschüssige Energie

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Der Deprag Turbinengenerator ist sowohl in einem offenen als auch in einem geschlossenen Prozess einsetzbar. Er kann für verschiedene Medien wie Druckluft, Erdgas, CO2, Wasserdampf, R245fa, SES36, Cyclopentan ausgelegt werden.

Dr.-Ing. Rolf Pfeiffer: „Unser Rückgewinnungssystem lässt sich für eine Vielzahl von Anwendungen einsetzen, um direkt Prozessgase zu verstromen oder bei Integration unserer Get-Einheit in einen ORC-Prozess indirekt ungenutzte Abwärme zu verwerten.“

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Bereits zu Beginn der ersten Studien legte sich das Deprag-Team um Entwicklungsleiter Gerd Zinn fest: Das neue Energierückgewinnungssystem sollte ein kleines, einfaches und robustes System für den Bereich zwischen 5 und 20 kW sein, auf den Einsatz eines Getriebes wollte man aus Kosten- und Wartungsgründen verzichten.

Basis ist permanenterregte Synchronmaschine für die Stromerzeugung

Das aber erwies sich für die Entwickler als die größte Herausforderung. Denn durch die physikalischen Gegebenheiten und den kleinen Durchmesser der Turbinenräder ergibt sich eine relativ hohe Drehzahl der Turbine und damit auch des Generators. Die Festigkeitseigenschaften der geeigneten Werkstoffe setzten hier deutliche Grenzen. Kein handelsüblicher Generator war klein genug und erfüllte dabei die Ansprüche an die Dauerfestigkeit, um der berechneten Drehzahl von etwa 40.000 Umdrehungen/Minute Stand zu halten.

In der Folge war es notwendig, einen passenden elektrischen Generator selbst zu entwickeln. Die Dauerfestigkeit des Rotors stand dabei im Blickpunkt der Ingenieure. Intensive Forschungsarbeit mündete schließlich im Ergebnis in einem kompakten Gesamtsystem, basierend auf einer permanenterregten Synchronmaschine für die Stromerzeugung.

Kompakte Einheit aus Mikro-Expansionsturbine mit elektrischem Generator erzeugt Strom aus Gas

Der Deprag-Turbinengenerator sieht so aus: Eine kompakte Einheit aus einer Mikro-Expansionsturbine mit einem elektrischen Generator erzeugt Strom aus Gas. Ohne den dazugehörigen elektrischen Schaltschrank ist der Turbinengenerator nicht viel größer als eine Schuhschachtel und kann dezentral dort eingesetzt werden, wo Gas von einem höheren Druckniveau auf ein niedrigeres gebracht wird. Die dabei frei werdende Druckenergie wird bisher in nur wenigen Fällen zur Gewinnung von Strom verwendet, ökologisch wertvolles Energiepotential damit sinnlos verschwendet.

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